高中热学问题

热力学第一定律:

又叫能量守恒定律,内能的变化=从外界吸收的热量+外界做的功。

由此可见,内能的变化来自三个方面。一个物体吸收热量并降低其内能是可能的。

1)吸热等于做功。

比如理想气体等温膨胀时,内能不变,但从外部吸热。

2)不吸热但做功

如理想气体的绝热膨胀,内能减少。

3)吸热不做功

当理想气体等体积变化时,吸收的热量全部转化为内能。

4)吸热小于做功。

只要把1和2加在一起,先等温膨胀再绝热膨胀,总的效果就是物体吸热,内能减少。

当然,变膨胀为压缩,会使外界对它做正功,它对外界做负功。

热力学第二定律实际上是针对一个封闭系统的,也就是说热量不能在没有其他变化的情况下,从低温物体传递到高温物体。这其实告诉你,物理学中的一些过程是有方向的。

吸热功和第二定律没有必然联系,也没有提到方向性的问题。

从单一热源获取热量,完全转化为有用功而不产生其他效应是不可能的。没有其他影响:就像这里的绝热膨胀,体积变大,有其他影响。一般来说,这个表达式针对的是在T1和T2之间工作的热机。一般会经历一个循环过程,从最初的吸热膨胀到放热压缩再回到初始状态。在这个过程中,不可能从单一热源吸收热量(T1)而对外做功(T2)。有一个量叫热机效率。它永远不能等于1。